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UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Está comprobado que los intelectuales más equilibrados se tornan, con frecuencia, terriblemente agresivos al propugnar la urgente necesidad de suprimir la agresión………. (Morris 1971) AGRADECIMIENTOS A DIOS Que me ha permitido llegar a esta etapa de mi vida. UNAM Por haberme dado la oportunidad de seguir perteneciendo a esta institución, la cual, es como mi segunda casa. INSTITUTO DE GEOFÍSICA Gracias por abrirme sus puertas…….gracias por formarme como maestro en ciencias. Y ser mi casa por cinco meses. A MI TUTOR Y SINODALES DR. DAVID ALBERTO NOVELO CASANOVA Quien siempre confió en mí, desde mi ingreso al posgrado……..agradezco su apoyo…….gracias por ser mi guía durante mi formación académica como su alumno. DR. VICTOR ORLANDO MAGAÑA RUEDA Gracias por aceptar ser mi sinodal de maestría……gracias por su apoyo para la conclusión de este trabajo………………gracias por aceptar ahora ser mi tutor durante el doctorado…… DRA. LILIA REYES CHÁVEZ Gracias por todo el apoyo recibido para la culminación de este trabajo………………..gracias por su paciencia dentro y fuera del aula de clases……………gracias por ser una gran persona…….gracias por sus consejos…..y su tiempo invertido en mi. DRA. ELIZABETH MANSILLA Gracias por su apoyo durante mi formación…….. DR. OSCAR ESCOLERO Agradezco su apoyo y consejos……………..gracias por ser miembro del comité tutoral…… El castigo de una nación sólo se puede evitar por una tormenta de pasión que fluye, pero sólo aquellos que son apasionados de sí mismos puede despertar la pasión en los demás (Adolfo Hitler…..1939). DEDICATORIA Mi familia A mis padres quienes son la fuente de mi inspiración………..lucharé hasta donde mis fuerzas me lo permitan…….los amo y no los defraudare. A mis hermanos que son una parte muy importante en mi vida……siempre estaré cuando me necesiten………no importando el tiempo y distancia. En especial a maki y a gabo…..gracias por ayudarme “Sólo se combate por lo que se ama; sólo se ama lo que se estima, y para estimar es necesario al menos conocer……….Adolfo Hitler (1935)” DEDICATORIA A mis amigos Gracias a todos aquellos amigos y compañeros, que, durante mi estancia en el posgrado me han demostrado su amistad……….todos ustedes forman ya parte de una familia para mí, la cual es muy importante en mi vida y lo será por muchos muchos años más……………….saben que cuentan conmigo en todo momento……los quiero a todos……..…amen. Ana, Anita, Hortencia, Azalia, Alejandra, Cecilia, Sonia, Verónica, Yadira, Úrsula, Tania; Pili, Carmen, Paty, Mónica, Araceli, Graciela, Laurita, Gladis, Mariam, Yazmín, Rosa, Abigail, Sandra, Aixa, Elizabeth, Viri, Nallely, Nallely, Wendy, Carla, Magui, Delia, Jessenia, Laura, Diana, Adda, Dona, Mariela, etc. Memo, Chuchox, Sergio, Boni, Alfredo Alberto, Jorge, Miguelón, Amiel, Juan, Jaime, Lenin, Tavo, Jimmy, Rene, Gabriel, Javier, Jorge, César, Juan, Antonio, César, etc. No menciono a todas (os) debido a que me haría falta papel y tinta y a ustedes tiempo para leerlos. Sin embargo, a todos aquellos que han contribuido de alguna forma para que yo me encuentre donde estoy ahora. Yo uso la emoción para la mayoría y reservo la razón para la minoría…… (Adolfo Hitler….1942) DEDICATORIA A mi novia Gracias por estar a mi lado durante estos meses……agradezco al destino que nos haya reunido ……..Creo fielmente en la reciprocidad de sentimientos …………y ….en ……….nuestra similitud espacio – temporal, la cual está representada por un estandarte de pasión, cariño………..y coincidencias……… El amor es una condición en que la felicidad de otra persona es condición imprescindible para su propia felicidad……. (Adolfo Hitler 1925). DEDICATORIA A mí Te doy las gracias Emmannuell Züthaë por haberme dado las fuerzas necesarias para salir avante en casi todas las situaciones difíciles……….aún y cuando la desesperación me poseía ………..estuviste ahí para vencerla. Mente, cuerpo y alma en la búsqueda y superación del ser……… (Adolf Hitler….1945). Será la razón mi guía, la voluntad mi fuerza, el deber de proceder así mi perseverancia y el apoyo más grande mi fe……… (Adolf Hitler….1945). Las revoluciones profundas, de largo curso y huella duradera; no las hacen los escritores, sino oradores. ……… (Adolf Hitler….1945). Del mismo modo que de cien cabezas huecas no se hace un sabio, de cien cobardes no surge una heroica decisión……… (Adolf Hitler….1945). La dimensional dad de tus ideas es tan inmensa como el espacio mismo pero tan reducido como él. (Züthaë……2006) INDICE INTRODUCCIÓN VII 1. Análisis conceptual del riesgo 1.1. Riesgo 3 1.2. Amenaza 6 1.3. Vulnerabilidad 8 1.4. Desastre 10 2. Análisis de la amenaza 2.1.1. Inundación 12 2.2. Zona de estudio 13 2.3. Metodología 13 2.3.1. Identificación y ubicación del río Yautepec 14 2.3.2. Delimitación y clasificación de la cuenca hidrográfica 15 2.3.3. Área de la cuenca 16 2.3.4. Pendiente media de la cuenca 17 2.3.5. Longitud del río Yautepec 19 2.3.6. Pendiente media del cauce principal 21 2.3.7. Perfil del cauce principal 22 2.3.8. Tiempos de concentración 23 2.3.9. Características del tipo de suelo de la cuenca 24 2.3.10. Clasificación del tipo de suelo 25 2.3.11. Cubierta vegetal de la cuenca 27 2.3.12. Cálculo de la lámina de lluvia 28 2.3.13. Cálculo de la intensidad de la precipitación 30 2.3.14. Gasto líquido 31 2.3.15. Índice de erosión ó de pérdida de suelo de la cuenca 32 2.3.16. Gasto total del fluido 37 2.3.17. Gasto sólido 38 2.3.18. Área hidráulica 39 2.3.19. Levantamiento topográfico 41 2.3.20. Perfiles topográficos 41 2.3.21. Comparación de áreas geométricas e hidráulicas 42 2.3.22. Cartografía de peligros 43 2.3.22.1. Tirante de agua 43 2.3.22.2. Cálculo de los tirantes 44 2.3.23. Cálculo del peligro a través de periodos de retorno 45 2.3.23.1. Cálculo de la tasa de excedencia 45 2.3.23.2. Cálculo de la probabilidad del peligro 46 3. Diagnóstico de vulnerabilidad 3.1. Componentes de la vulnerabilidad 49 3.2. Delimitación del área de estudio 50 3.3. Muestra mínima 52 3.3.1. Cálculo de la muestra mínima de la población 53 3.3.2. Obtención de la muestra mínima poblacional 54 3.4. Muestreo probabilístico aleatorio 56 3.4.1. Selección de elementos de estudio 57 3.5. Determinación de la vulnerabilidad59 3.5.1. Metodología 59 3.5.2. Aplicación de la metodología 60 3.5.3. Formatos de encuesta 61 3.5.4. Ponderación de resultados 62 3.6. Diagnóstico de vulnerabilidad 62 3.6.1. Vulnerabilidad en viviendas 62 3.6.2. Vulnerabilidad social 63 3.6.3. Vulnerabilidad económica 65 3.6.4. Percepción del riesgo en viviendas 67 3.6.5. Vulnerabilidad global en viviendas 69 3.6.6. Vulnerabilidad socioeconómica en comercios 70 3.6.7. Percepción del riesgo en comercios 71 3.6.8. Vulnerabilidad global en comercios 73 3.6.9. Vulnerabilidad global ó total 73 4. Análisis del riesgo 4.1. Cálculo del riesgo 75 4.2. Características del peligro 76 4.3. Características de la vulnerabilidad 77 4.4. Cálculo del riesgo para los Tiempo de retorno Tr = 2, Tr = 5 y Tr =10 años 77 4.5. Mapa de riesgos por inundaciones para los Tr = 2, Tr = 5 y Tr = 10 años 79 4.6. Impacto social 81 4.7. Impacto en viviendas y comercios 82 4.8. Pérdidas económicas en viviendas 83 4.9. Pérdidas económicas en comercios 83 5. Conclusiones y recomendaciones 85 6. Bibliografía 87 7. Anexos 93 ÍNDICE DE FIGURAS FIGURAS 2.1 Ubicación de la subcuenca de río Yautepec 13 2.2 Ubicación del río Yautepec 15 2.3 Límite de la subcuenca del río Yautepec 16 2.4 Área de la cuenca 17 2.5 cuadricula para el cálculo de la cuenca 18 2.6 Longitud del río Yautepec y secciones para el cálculo de su pendiente 20 2.7 Perfil del cauce principal 23 2.8 Distribución de los suelos 25 2.9 Malla de muestreo y centroides 26 2.10 Centroides analizados 27 2.11 Cubierta vegetal 28 2.12 Isoyetas con duración de 1 hora 29 2.13 Isoyetas con duración de 24 horas 29 2.14 Corte transversal de la primera sección topográfica del río Yautepec 41 2.15 Perfil topográfico de la primera sección del río Yautepec 42 2.16 Condición de desbordamiento y cálculo de tirantes de la primera 44 sección del río sección del río Yautepec 2.17 Tirantes calculados en la primera sección del río Yautepec, según 45 el tiempo de retorno 2.18 Relación típica entre magnitud de un evento y su frecuencia 48 3.1 Delimitación del área de estudio 51 3.2 Representación de la selección de una muestra mínima 53 3.3 Unidades de análisis 58 3.4 Selección de unidades 58 3.5 Ubicación de elementos de estudio 59 3.6 Mapa de Vulnerabilidad Social en viviendas 64 3.7 Mapa de Vulnerabilidad Económica en Viviendas 66 3.8 Actividades económicas predominantes 67 3.9 Mapa de Percepción del Riesgo en Viviendas 68 3.10 Mapa de Vulnerabilidad Socioeconómica en Comercios 71 3.11 Mapa de Percepción del Riesgo en Comercios 72 4.1 Número de viviendas con nivel medio de vulnerabilidad 77 4.2 Nivel de riesgo en viviendas y comercios por tiempo de retorno 79 4.3 Mapa de Riesgo por Inundaciones para tres Tiempos de Retorno 80 4.4 Viviendas y comercios en riesgo por inundación para los Tr 2, Tr 5 y Tr 10 81 4.5 Habitantes con probabilidad de afectación ante el impacto de un evento 81 por tiempo de retorno 4.6 Actividad económica predominante 82 4.7 Viviendas y comercios con probabilidad de impacto por tiempo de retorno 83 4.8 Pérdidas económicas por tipo de sector 84 ÍNDIDE DE TABLAS 2.1 Pasos para categorizar hidrológicamente una cuenca y la obtención de la 14 cartografía de peligro por desbordamiento de un río. 2.2 Tamaño de la muestra 17 2.3 Longitud del cauce principal 20 2.4 Textura de los suelos 24 2.5 Características de los tipos de suelo 27 2.6 Valores del parámetro K (tipo de suelo) 34 2.7 Valor del factor C (Cobertura vegetal) 35 2.8 Valor del factor P (permeabilidad del suelo) 35 2.9 Condición de desbordamiento de la primera sección del río Yautepec 42 para tres periodos de retorno 2.10 Número de eventos por intensidad 46 2.11 Probabilidad de ocurrencia de un evento con cierta intensidad y Tr 48 3.1 Número de elementos seleccionados 51 3.2 Correspondencia de valores entre el nivel e intervalo de confianza 53 3.3 Número de encuestas por manzana 55 3.4 Indicadores de vulnerabilidad 62 3.5 Tipo de material en viviendas 63 3.6 Nivel de vulnerabilidad social en viviendas 63 3.7 Grado de nivel escolar en la población 65 3.8 Nivel de vulnerabilidad económica en viviendas 65 3.9 Nivel de percepción del riesgo en viviendas 67 3.10 Indicadores de vulnerabilidad global 70 3.11 Nivel de vulnerabilidad en comercios 70 3.12 Nivel de percepción del riesgo en comercios 72 4.1 Niveles de riesgo 76 4.2 Probabilidad de ocurrencia de una inundación con cierta intensidad 76 y periodo de retorno 4.3 Número de eventos por nivel de intensidad 76 4.4 Cálculo del riesgo para un periodo de retorno de 2 años 78 4.5 Cálculo del riesgo para un periodo de retorno de 5 años 78 4.6 Cálculo del riesgo para un periodo de retorno de 10 años 78 4.7 Perdida económica en aditamentos por vivienda 83 Introducción 2009 I.‐ INTRODUCCIÓN Hoy en día el análisis de los riesgos es parte fundamental en el entendimiento de los procesos generadores de los desastres. En el caso de las inundaciones su origen puede ser entendido como un proceso natural derivado de un fenómeno hidrometeorológico. Sin embargo, las actividades humanas son parte integral en su conformación. El fenómeno de las inundaciones responde a la presencia de un peligro potencial y a los procesos socioeconómicos de una población con incidencia directa en la dinámica natural de los ríos, aumentando la probabilidad de una inundación (Nott, 2006). En el presente trabajo la zona de estudio corresponde al municipio de Yautepec de Zaragoza (cabecera municipal), Morelos. Este municipio ya ha sido objeto de un estudio previo (FOPREDEN, 2005) cuya finalidad fue la construcción de 10 represas, a raíz de los eventos acontecidos en los años de 1998, 2000 y 2003 en cuatro municipios del estado de Morelos, que se vieron afectados por el desbordamiento del río Yautepec. En la zona de interés, el riesgo por inundaciones esta dado por periodos en los cuales el impacto del desbordamiento del río Yautepec ha generado pérdidas económicas elevadas para el municipio, tal es el caso de los eventos mencionados en el párrafo anterior, durante los cuales se alcanzaron alturas de más de un metro en el nivel de las inundaciones. El impacto económico aún no ha sido cuantificado según la unidad de protección civil del municipio de Yautepec de Zaragoza (2007). Hasta la ejecución de este trabajo, el municipio no contaba con un estudio de riesgos por inundaciones. El presente trabajo responde a la necesidad de reconocer al riesgo por inundaciones como un proceso y como una prioridad para el municipio. Es decir, esta investigación debe verse como una primera estimación de la probabilidad del impacto socio‐económico en el caso de unainundación y como apoyo en la prevención de futuros desastres en el municipio de Yautepec, Morelos. Los principales objetivos de este trabajo son: a) Analizar e integrar la información hidrológica de la cuenca del río Yautepec con la finalidad de generar la cartografía de peligros correspondiente a tres tiempos de retorno (2, 5 y 10 años). b) Diagnosticar la vulnerabilidad socioeconómica y la percepción del riesgo en viviendas y comercios ante el impacto de una inundación. c) Evaluar el impacto socioeconómico de una inundación en la cabecera municipal de Yautepec de Zaragoza. A continuación se muestra una breve reseña de los capítulos contenidos en el cuerpo de esta investigación. En el Capítulo 1 se hace referencia al marco teórico conceptual empleado en el desarrollo de esta investigación. Este apartado muestra una breve reseña histórica de la Riesgos Hidrometeorológicos VII Introducción 2009 Riesgos Hidrometeorológicos VIII conformación de los conceptos mayormente empleados en el estudio de los riesgos de desastre en México. En el Capítulo 2 se analiza la hidrología de la cuenca del río Yautepec, así como sus características topográficas. Se calcula el área de desbordamiento para 50 cortes topográficos del río, con su posterior verificación en campo. Así mismo, se elabora la cartografía de las zonas con probabilidad de impacto y frecuencia de desbordamiento del río para tres tiempos de retorno analizados (2, 5 y 10 años). En el Capítulo 3 se realiza un diagnóstico de la vulnerabilidad socioeconómica y de percepción del riesgo para las viviendas y los comercios con probabilidad de afectación ante el desbordamiento del río Yautepec, partiendo del cálculo de una muestra mínima estadísticamente representativa de la zona de estudio. En el Capítulo 4 se concluye propiamente con el análisis del riesgo por inundaciones, a partir de los datos obtenidos de los capítulos anteriores. Se relaciona la probabilidad de desbordamiento del río Yautepec como respuesta a las condiciones hidrológicas de la cuenca y las características de vulnerabilidad de la población ante una inundación. Se ubican las viviendas y comercios con mayor afectación y su impacto económico. Concluyendo con una cartografía de riesgos por inundaciones. Finalmente, esta investigación analiza el problema de las inundaciones de forma objetiva, definiendo tres escenarios de riesgo para el municipio de Yautepec de Zaragoza, con el fin de determinar las consecuencias de un desbordamiento y su impacto en la población. Análisis Conceptual del Riesgo 2009 CAPÍTULO 1 ANÁLISIS CONCEPTUAL DEL RIESGO Hoy en día se desconoce el origen exacto del término riesgo, debido a que ha variado en su concepción a lo largo de la historia, ya que como concepto ha sido utilizado históricamente por diversas sociedades, tal como menciona Luhman (1996) y retomado por García (2005). Ellos refieren un origen árabe, y difundido al inicio de la imprenta en Italia y España durante los siglos XV y XVI. Otros autores lo refiere derivado del surgimiento de la teoría de las probabilidades en la teoría del juego, surgida en Francia durante el siglo XVII (Douglas, 1987; García, 2005). Finalmente, su origen es incierto y probablemente el concepto de riesgo haya sido utilizado, adaptado y modificado según las necesidades de cada sociedad hasta nuestros días. Hablar del concepto de riesgo en la actualidad para Lavell (2004) implica años de debates entre científicos de las ciencias básicas, aplicadas y sociales; de forma particular, en América Latina actualmente se sigue manteniendo un dominio por parte de las ciencias exactas en el estudio del riesgo y los desastres. Un número reducido de investigadores enfoca sus estudios a los riesgos y los desastres desde un punto de vista social, los cuales en su mayoría se encuentran en instituciones de educación superior o bien en organizaciones no gubernamentales. Desde el ámbito académico, político, social o de cualquier otra instancia dedicada al estudio de los desastres, la temática del riesgo y la terminología que lo engloba ha variado a lo largo del tiempo, lo cual ha dependido del campo científico que lo aborde. En realidad cuando se hace referencia al término de riesgo por parte de los estudiosos del tema llegan a presentarse diferencias conceptuales que influyen en un eficaz entendimiento del concepto (Maskrey, 1998; Cardona, 2003). Para Lavell (2004) el estudio propiamente del riesgo y los desastres en América Latina tuvo como origen la ocurrencia de desastres con gran impacto en la sociedad; tal como los terremotos de 1970 en el Perú y de 1985 en México o el paso del huracán Mitch en 1998 por Centroamérica y el Caribe. De esta manera, se inició en diversas instituciones académicas y de investigación, la enseñanza del riesgo y los desastres. Sin embargo esta enseñanza estuvo basada en el entendimiento de los procesos físicos de las amenazas y los aspectos estructurales de viviendas y edificios; dándosele gran peso a las ciencias básicas y aplicadas, y no así al estudio social de los desastres. De ahí que los investigadores de las ciencias básicas se encargaran del estudio de los fenómenos naturales, motivo por el cual se siguiera manejando en término de desastres naturales. Debido a los desastres ocurridos en América Latina y el Caribe durante la década de los setenta y ochenta, la Organización de las Naciones Unidas declara al periodo de 1990 a 1999 como el Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales; teniendo como Riesgos Hidrometeorológicos 1 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 finalidad un vínculo internacional para la reducción de los desastres; con especial prioridad por los países en desarrollo. A partir de dicha declaración, se otorgaron apoyos a instituciones como el Instituto Peruano de Geofísica y el Centro Regional de Sismología para América del Sur (CERESIS), en el Perú; el Instituto de Geociencias en la Universidad de Panamá; la Escuela de Geología en la Universidad de Costa Rica; el Instituto de Nacional de Sismología, Vulcanología y Meteorología en Guatemala; las Facultades de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica, de Chile, la Universidad Nacional Autónoma de México y la Universidad de Ingenierías del Perú. Estas instituciones realizaban estudios sobre los desastres. También, se dio origen a la creación de nuevos centros de investigación durante la década de los ochenta. En 1992 surge la Red de estudios Sociales en Prevención de Desastres en América Latina (LA RED) una de las instituciones con mayor relevancia en el estudio de los desastres debido a que su creación respondió a la búsqueda del entendimiento de los desastres desde un contexto social. La RED se distinguió por contar con un grupo multidisciplinario de científicos por sus aportes al marco conceptual en el estudio del riesgo de desastres y en el entendimiento de los riesgos como un proceso en el que intervienen el medio natural y social, y finalmente por desmitificar lo que erróneamente se había denominado desastre natural. En México surgen dos institucionesdedicadas al estudio de los desastres, y cuyo origen radica a partir del terremoto de 1985, el cual cobro la vida de miles de personas y es considerado como el mayor desastre del México actual. Por un lado, el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), que surge en 1990 con apoyo del gobierno japonés y en el cual se lleva a cabo el estudio de las amenazas naturales y antrópicas para su prevención desde un ámbito técnico‐científico. Por otro lado se encuentra el Centro de Investigaciones y Estudios Superiores en Antropología Social (CIESAS) quien desde 1990 realiza el estudio de los desastres desde una perspectiva de la antropología social. En los últimos años la perspectiva del concepto riesgo ha tratado de visualizarse de forma integrada con el fin de tener una realidad clara de los posibles impactos económicos, políticos, sociales y ambientales en la población, Sin embargo, el riesgo continua manejándose de forma fragmentada lo que dificulta su reducción; al estar contenido en dos orígenes que son: el conformando por los procesos modificadores de la naturaleza (amenazas) y por los procesos derivados de las actividades humanas (vulnerabilidades). La determinación del nivel de riesgo representa un reto para los investigadores del tema. Lavell (2000) propone que el riesgo sea entendido como: 1.‐ Un proceso socialmente construido, y derivado de los modelos de desarrollo económico que conforman a las sociedades. Riesgos Hidrometeorológicos 2 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 2.‐ Como un proceso dinámico y cambiante en función de las amenazas y las vulnerabilidades contenidas en un territorio. Finalmente, el papel que juega la parte conceptual en cualquier tipo de estudio nos reflejará el grado de certidumbre que se desee obtener del tema de análisis, debido a que toda base teórica está concebida en el entendimiento de su marco conceptual. En el caso particular de esta investigación la parte conceptual apoyó sustancialmente su desarrollo y conclusión. A continuación se describen algunos de los conceptos con mayor utilización en el campo del estudio del riesgo. Así mismo, se pretende dejar claro que el uso de los conceptos aquí utilizados responde claramente a las necesidades del presente estudio. 1.1 RIESGO El uso del concepto de riesgo tiene un origen incierto, sin embargo ya se manejaba dentro del contexto de los desastres cuando a estos se les imputaba un origen divino tal como: las plagas y enfermedades que azotaron a Egipto; y la destrucción de Sodoma o el diluvio contenido en el antiguo testamento. Olcinas y Ayala (2002) mencionan que, en un contexto histórico más reciente aparece el estudio de los riesgos naturales como una rama de la geografía; la llamada geografía de los riesgos en la década de los sesenta en los Estados Unidos con los geógrafos Burton y Kantes (1964), quienes hablan del análisis del territorio y su peligrosidad natural. Posteriormente Renshaw y Krutilla (1961 y 1966), inician el estudio de los riesgos naturales en función de las perdidas y daños desde un ámbito económico. Para Olcinas y Ayala (2002) a partir de la década de los ochenta y noventa, y de forma particular después de la declaratoria del decenio internacional para la reducción de los desastres naturales, el estudio de los riesgos ha venido incorporando nuevos enfoques multidisciplinarios en la búsqueda de la causa y los probables efectos adversos en la población. De tal forma, ha habido un mayor interés por parte de los científicos por conjuntar los contextos físicos y sociales en el estudio de los riesgos. Así mismo, se pretende llevar a cabo un entendimiento en la percepción del riesgo para su prevención. Según Lavell (2000) hoy en día el entendimiento del riesgo como un proceso que engloba a un fenómeno físico y las condiciones de vulnerabilidad que caracterizan a una sociedad no ha sido del todo comprendido. En muchos casos se sigue confundiendo al peligro con el riesgo. Para Cardona (2003) el riesgo puede ser caracterizado como el potencial de pérdidas que pueden ocurrirle a un sujeto o sistema expuesto, siendo esto resultado de la conjunción de la amenaza y la vulnerabilidad. Así, el riesgo puede expresarse de forma matemática Riesgos Hidrometeorológicos 3 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 como la probabilidad de exceder un nivel de consecuencias económicas, sociales o ambientales en un cierto sitio y durante un cierto periodo de tiempo. Dentro de la misma caracterización que hace del riesgo también habla de tres aspectos que lo conforman en esencia, y que en base a estos se puede llevar a cabo una estimación o calificación del riesgo; dichos aspectos son: a).‐ La eventualidad. Que corresponde a la probabilidad de que se presente un fenómeno físico e impacte a una población en un espacio y tiempo determinado. b).‐ Las consecuencias. Que corresponden al grado de afectación en la población. c).‐ El contexto. En el cual están involucrados los actores relacionados con la gestión del riesgo. Sin embargo, hay autores como Ayala y Olcinas (2002) que proponen diferentes enfoques en el estudio de los riesgos naturales, dicho enfoque corresponden a: a).‐ Enfoque natural. El cual nos habla que el riesgo está contenido dentro del umbral de la dinámica natural de carácter extraordinario rebasado por el hombre en el desarrollo de sus actividades. b).‐ Enfoque social. Aquí hay un grado de aceptación de la peligrosidad natural por parte de la población. c).‐ Enfoque territorial. La acción del hombre que actúa sobre el territorio deteriorando el medio donde habita. Desde un punto de vista técnico el riesgo puede ser definido como la probabilidad de ocurrencia de daños, pérdidas o efectos indeseables sobre sistemas constituidos por personas, comunidades o sus bienes, como consecuencia del impacto de eventos o fenómenos perturbadores. Debido a esto, la forma cuantitativa de expresar el riesgo está basada en tres factores que se analizan mediante el siguiente operador matemático (CENAPRED, 2006). Riesgo = (peligro * vulnerabilidad * exposición) En donde se define al peligro como la probabilidad de que un fenómeno físico se haga presente en un tiempo y espacio determinado; la vulnerabilidad se refiere a la susceptibilidad que tiene la población de ser afectada por el fenómeno físico; y finalmente la exposición está determinada por las personas o bienes a ser dañados, en general se les asigna un valor monetario. Riesgos Hidrometeorológicos 4 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 Socialmente el estudio del riesgo puede ser un indicador que permita reconocer la probabilidad de daños y perdidas futuras en una población; la posibilidad de ocurrencia de un fenómeno físico altamente negativo; y las opciones de avance o retroceso en el desarrollo de una sociedad. Para Cardona (2003) un estudio sobre el riesgo debe de interrelacionar la parte social la cual nos habla de un riesgo socialmente construido, y que es derivado de los procesos sociales que conforman a la población, y porotro lado el punto de vista de los científicos de las ciencias básicas que proponen un estudio realista u objetivo, basándose en la hipótesis de que el riesgo puede ser cuantificado o evaluado objetivamente. En otro contexto, el riesgo es considerado como una categoría compleja y resultante de una interrelación de múltiples elementos que lo integran y que en sí son altamente dinámicos y cambiantes (las amenazas y las vulnerabilidades). Es por ello que es casi imposible pronosticar el impacto socioeconómico de un desastre (Fernández, 1996). Para el CENAPRED (2001), el entendimiento de los riesgos debería de estar basado en la elaboración de diagnósticos de riesgos que nos permitan conocer las características de los eventos que pudieran llegar a presentar un problema para la sociedad (tanto naturales como los generados por el hombre). De esta forma, se podrá determinar la incidencia sobre la población, su infraestructura y su medio ambiente. Actualmente, se habla que los riesgos también pueden ser generados de forma independiente culminando en un solo evento, a lo que se la he llamado las sociedades en riesgo. Las sociedades en riesgo son la forma en que las sociedades modernas van generando diversos tipos de riesgos como los: ecológicos, individuales, políticos, etc., culminando en un solo acontecimiento que los engloba, el cual por su complejidad representa un menor grado de control por parte de las autoridades o instituciones encargadas de garantizar la seguridad de la sociedad (Beck, 1986; Ayala 2002). Si uno hace referencia al riesgo dentro de un proceso que ha venido evolucionando como concepto podemos darnos cuenta que se ha manejado diversas definiciones para poder entenderlo sin que aún se haya llegado a un enfoque que satisfaga las necesidades conceptuales para los estudiosos del tema. Es por ello que al tratar de plantear una definición clara sobre el concepto de riesgo implica necesariamente comprender los procesos que lo originan y no simplemente al riesgo como un resultado. Finalmente y debido a la complejidad en el estudio del riesgo, este debería ser abordado de forma multidisciplinaria o bien llevando a cabo un análisis que nos permita reconstruir los procesos que le dieron origen (notas de clase, Reducción de la Vulnerabilidad ante los Desastres por Fenómenos Naturales, Posgrado en Ciencias de la Tierra, UNAM, 2007). Así el análisis de las amenazas y vulnerabilidades contenidas en un espacio geográfico pueda contribuir a la elaboración de políticas encaminadas a su reducción. Riesgos Hidrometeorológicos 5 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 1.2 AMENAZA El concepto de amenaza como se mencionó anteriormente forma parte integral del riesgo, sin embargo en ocasiones este concepto manifiesta diferencias teórico – conceptuales por parte de los estudiosos del tema, debido a que por un lado es empleado el término de peligro por parte de los científicos de las ciencias básicas, y por otro lado los científicos de las ciencias sociales mantienen el termino de amenaza, aunque en ocasiones si llegan a emplearlos como sinónimos. Para los científicos del área de las ciencias básicas el peligro o peligrosidad representa la evaluación de la intensidad máxima de un evento destructivo en una zona determinada y en el lapso de un periodo dado con base en el análisis de la probabilidad de ocurrencia. Para los estudiosos de las ciencias sociales la amenaza corresponde a un peligro latente que representa la probable manifestación de un fenómeno físico de origen natural, socio – natural ó antropogénico, y que puede producir efectos adversos en la población, medios de producción, infraestructura, bienes y servicios con una cierta intensidad; en un lugar específico y dentro de un tiempo definido (Lavell, 2004). Para Maskrey (1993) el término de amenaza está relacionado con el peligro, lo que significa la posible ocurrencia de un fenómeno físico de origen natural, de origen tecnológico o el provocado por el hombre, y que puede manifestarse en un sitio y durante un tiempo de exposición determinado. Debido a su complejidad, la tecnología actual no es capaz de modelar con una precisión exacta sus mecanismos generadores, por lo cual en la mayoría de los casos se lleva a cabo un análisis probabilístico del comportamiento de eventos ocurridos en el pasado. Por lo que también es necesario diferenciar la amenaza del evento que la caracteriza, puesto que la amenaza significa la potencialidad de la ocurrencia de un evento con un cierto grado de severidad, mientras que el evento en si representa al fenómeno en términos de sus características, su dimensión y su ubicación geográfica. Para Fernández (1996) en el estudio de las amenazas deberían de considerarse las siguientes divisiones: 1.‐ Naturales. Son las que están representadas por la dinámica propia de la tierra, las cuales están divididas por su origen en: 1.1.‐ Geotectónicas: sismos, vulcanismo, desplazamientos verticales y horizontales de tierra, y los tsunamis o maremotos. 1.2.‐ Geomórficas ó Geodinámicas: deslizamientos y avalanchas, hundimientos y la erosión terrestre y costera. Riesgos Hidrometeorológicos 6 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 1.3.‐ Meteorológicas o Climáticas: huracanes, tormentas tropicales, tornados, trombas, granizadas, sequias, tormentas de nieve, oleajes fuertes e incendios espontáneos. 1.4.‐ Meteorológicas: inundaciones, desbordamientos, anegamientos y agotamientos de acuíferos. 2.‐ Socio – Naturales. Algún tipo de amenaza natural que se ve incidida por la acción del hombre, o sea que se producen, aceleran o acentúan confundiéndose en ocasiones con las propiamente naturales. Tales como: 2.1‐ Inundaciones 2.2‐ Deslizamientos de ladera 2.3‐ Sequías 2.4‐ Incendios 2.5‐ Agotamiento de acuíferos 3.‐ Antrópicas – Contaminantes. Aun y cuando tienen similitudes con las socio – naturales y las tecnológicas, estas hacen referencia a la transformación que sufren los elementos de la tierra (aire, agua y tierra). Esta amenaza es el resultado de todo aquel agente ó proceso contaminante que altere o transforme cualquier elemento de la naturaleza. 4.‐ Antrópico – Tecnológicas. Estas se refieren propiamente a la negligencia o descuido en el manejo de substancias, procesos de producción de algún tipo de componente tecnológico. Los procesos de producción – consumo de energía (combustibles, gas, energía eléctrica, etc.) para la dotación de centros urbanos, posibilitan la probabilidad de un impacto hacia la población, debido a fallas en los procesos y distribución. En el estudio de las amenazas o peligros, es importante que puedan ser medidos y definirse en ello los parámetros cuantitativos que apoyan los efectos de los fenómenos en los bienes expuestos. Cabe destacar que pueden distinguirse dos medidas en los fenómenos, una es la magnitud que corresponde a la medida del tamaño del fenómeno, de su potencial destructivo y de la energía que libera, otro es la intensidad que es una medida de fuerza con la que se manifiesta el fenómeno en un sitio dado. Por lo que un fenómeno contiene una Riesgos Hidrometeorológicos7 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 sola magnitud y un total de intensidades tal como el número de sitios en donde se quiera determinar sus efectos. Actualmente es común tratar de determinar el carácter probabilístico del fenómeno mediante su periodo de retorno o de recurrencia, que consiste en el lapso que en promedio transcurre entre la ocurrencia de un fenómeno y otro con cierta intensidad (CENAPRED, 2006). En general hoy se acepta que el concepto de amenaza se refiere a un peligro latente o factor de riesgo externo de un sistema o de un sujeto expuesto, que se puede expresar en forma matemática como la probabilidad de exceder un nivel de ocurrencia de un suceso con una cierta intensidad, en un sitio específico y durante un tiempo de exposición determinado (Cardona, 2003). 1.3 VULNERABILIDAD Hablar de vulnerabilidad es hablar de una parte importante en el estudio de los riesgos debido a que forma parte de la ecuación que lo conforma, y que en gran medida ha apoyado a su entendimiento. La vulnerabilidad como concepto se ha desarrollado a partir de las características propias de la población en cuanto a su configuración social; de esta forma la vulnerabilidad muestra la fragilidad y la capacidad de adaptación de un cierto grupo ante un desastre (Cardona, 2003). La vulnerabilidad puede ser definida como un factor de riesgo interno de un sujeto o un sistema expuesto a una amenaza, corresponde a su predisposición intrínseca a ser afectado o de ser susceptible a sufrir daño. En otras palabras es la predisposición o susceptibilidad física, económica, política o social que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir daños en caso de que un fenómeno de origen natural o antrópico se manifieste (Cardona, 2003). Según Susman et al. (1984) la vulnerabilidad puede ser definida como el grado en que las diferentes clases sociales están diferencialmente en riesgo, lo que de acuerdo a esta lógica, la vulnerabilidad estaría sujeta a las condiciones políticas, sociales y económicas de la población. Partiendo de lo antes mencionado se puede decir que la vulnerabilidad puede ser vista como el conjunto de las condiciones creadas a partir de los modelos de desarrollo económico predominantes en la conformación de una sociedad, y a partir de los cuales la vulnerabilidad está integrada por los siguientes elementos: 1.‐ El grado de exposición (tiempo). Esta referida a la probabilidad de afectación de un cierto grupo ante el impacto de una amenaza natural, socio – natural ó antrópica. Riesgos Hidrometeorológicos 8 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 2.‐ La predisposición (espacio geográfico). Define al grupo con el mayor impacto de la amenaza. 3.‐ El carácter selectivo (status social). Define que grupo tiene la mayor o menor capacidad para afrontar y recuperarse del impacto de una amenaza; hace referencia al estatus económico. Para Wilches (1993) la vulnerabilidad debe de ser entendida como un sistema dinámico integrado por un conjunto de factores y características internas y externas, las cuales le otorgan su carácter selectivo. Este conjunto de factores y características están contenidos en la llamada vulnerabilidad global, la cual para poder entender hay que analizarla en sus diferentes componentes ó vulnerabilidades: 1.‐ Vulnerabilidad natural. Corresponde a la fragilidad de todo organismo vivo a ser dañado por algún fenómeno físico. 2.‐ Vulnerabilidad física. Es la determinada por la ubicación espacial de un cierto grupo o asentamientos humanos en zonas de riesgo. 3.‐ Vulnerabilidad económica. Representa una de las vulnerabilidades con mayor importancia; es la capacidad individual o colectiva para afrontar un desastre con o sin una dependencia externa. 4.‐ Vulnerabilidad social. Aquí la cohesión social interna juega un papel muy importante en la creación de organizaciones formales o informales que permitan reducir el tiempo en la recuperación de un desastre. 5.‐ Vulnerabilidad política. Mantiene un vinculo estrecho con la vulnerabilidad social debido a que entre mayor llegue a ser grado de autonomía de la población, el grado de responsabilidad política será menor; quiere decir que entre menor sea la dependencia hacia niveles centrales mayor será el nivel de recuperación. 6.‐ Vulnerabilidad técnica. Corresponde a los tipos de diseños, estructuras y técnicas de construcción en zonas propensas al impacto de un fenómeno físico. 7.‐ Vulnerabilidad ideológica. Representa los diferentes tipos de concepciones que tiene el hombre de su medio y su relación con los desastres. 8.‐ Vulnerabilidad cultural. Es la representada por dos aspectos importantes que contribuyen en la percepción y configuración de nuestro entorno. Por un lado las características culturales que son heredadas y que conforman nuestra identidad cultural y por otro lado las Riesgos Hidrometeorológicos 9 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 vinculadas con los medios de comunicación y que influencian nuestra percepción del medio natural y social. 9.‐ Vulnerabilidad educativa. Responde a la necesidad de una formación escolar sobre los desastres. 10.‐ Vulnerabilidad ecológica. El desarrollo de las sociedades ha estado basado en la dominación y transformación del medio natural posibilitándolo para vivir dando lugar a un deterioro de su medio ambiente. 11.‐ Vulnerabilidad institucional. Esta dada por las instituciones encargadas de la salvaguarda de la población y la toma de decisiones en cuestión de la prevención de desastres. Sin embargo, en ocasiones su accionar está limitado debido a la falta de coordinación entre los diferentes actores involucrados en el manejo de las emergencias. Un aspecto que es importante de resaltar es que no hay que ver a la vulnerabilidad como un sinónimo de pobreza sino como el resultado de los procesos económicos, políticos y sociales que conforman a las sociedades, pues la pobreza está determinada por el conjunto de necesidades básicas no cubiertas y la limitante a ciertos recursos. De esta forma la vulnerabilidad queda entendida como la capacidad que tiene un sujeto o sistema para poder afrontar y recuperarse de un evento peligroso y no como un factor que disminuye conforme el nivel económico aumenta. 1.4 DESASTRE Hablar de desastre es hablar de la culminación de un riesgo que se hace presente en el plano de lo real en un tiempo y espacio determinado, dejando de ser una probabilidad para convertirse en una realidad. Realidad que afecta a una población, la cual no tiene la capacidad necesaria para sostener su pérdida, requiriendo de la intervención de agentes externos. Desde la perspectiva en el estudio de los desastres en América Latina, la declaración del decenio para la reducción de los desastres llevada a cabo por parte de la Organización de las Naciones Unidas en el año de 1989 dio origen a nuevas líneas de investigación tales como la social, económica y política que se sumarian a la investigación ya realizada a los fenómenos físicos. Se llevaron a cabo avances científicos en búsqueda de aminorar las posibles consecuencias de los desastres. Al mismo tiempo, se generó un gran debate teórico – filosófico sobre el papel que juega el hombre en los desastresy la conceptualización empleada para su entendimiento. Riesgos Hidrometeorológicos 10 Análisis Conceptual del Riesgo 2009 Riesgos Hidrometeorológicos 11 El desastre representa la parte final del riesgo, que, como vimos anteriormente corresponde a la conjunción de una amenaza natural, socio – natural ó antrópica y a las características de vulnerabilidad propias de la población, por lo que sus efectos son adversos según el área afectada. En las regiones con mayor desarrollo económico es más probable que se cuente con mejores medio de defensa ante una amenaza, y en las regiones menos desarrolladas un evento de carácter extraordinario suele dejar una afectación mayor (Olcinas, 2002). Se podría decir que un desastre ocurre cuando las pérdidas provocadas por el evento superan la capacidad de la población de soportarlas o cuando los efectos impiden que pueda superarlas fácilmente (O’ Keefe; Cardona, 2003). Desde otro punto de vista, el desastre puede ser entendido como el fracturamiento de las relaciones del medio social con su medio natural, y está representado por un evento de carácter natural que en este caso es la amenaza o peligro; una población expuesta; el daño sufrido a bienes materiales; y la interrupción de las actividades propias de la sociedad. Como menciona Puente (notas de clase, Reducción de la Vulnerabilidad ante los Desastres por Fenómenos Naturales, 2001), el desastre es el resultado de la acumulación de las modificaciones que ha hecho el hombre a la naturaleza para garantizar su supervivencia ó dicho de otra forma es el producto de los procesos sociales históricamente determinados para la supervivencia del hombre. Para protección civil (CENAPRED, 2001), el desastre solo puede ser considerado como tal cuando son eventos puntuales, o sea que se desarrollan en tiempos muy cortos. Por lo tanto, un evento como el deterioro progresivo de las condiciones ambientales y del entorno, son considerados fuera del ámbito de esta materia, los cuales deberían de ser manejados en el contexto de protección al ambiente. Finalmente, es importante reconocer que un desastre no solo es la ocurrencia de un evento destructivo con gran impacto en la sociedad, sino que también hay la ocurrencia de grandes desastres pero de dimensiones menores, que definitivamente a largo plazo llegan a representar un desastre de enormes dimensiones, abarcando un espacio geográfico mayor. Como menciona Gomáriz (1999), el estudio de los desastres no debe de realizarse de forma lineal puesto que se comete un error al pensar que cada desastre tiene un antes, un durante y un después, desconectándose de los anteriores ó posteriores desastres, por lo que actualmente se ha tratado de erradicar esa forma de entenderlos de forma independiente en tiempo y espacio. Hoy en día su estudio está basado en el comportamiento del después de un desastre es el antes del siguiente, a fin de comprender el proceso que da origen a su culminación; el grado de vulnerabilidad intrínseco de la población, el nivel de preparación y reacción de la sociedad; y proyectar un posible escenario a futuro para su prevención. Análisis de la Amenaza 2009 CAPÍTULO 2 ANÁLISIS DE LA AMENAZA Según León (1996) una amenaza hidrológica está determinada por el desbordamiento de un río; el cual corresponde a un evento de carácter natural y recurrente; como resultado de precipitaciones continuas o muy intensas que llegan a sobrepasar la capacidad de retención del suelo y sus cauces, desbordando e inundando las llanuras o planicies de inundación (porción del fondo de un valle que puede llegar a ser cubierta por las aguas durante las avenidas de un río). Finalmente, el análisis de la amenaza hidrológica en el municipio objeto de este estudio, permitió identificar hidrológicamente los elementos involucrados en el proceso de desbordamiento del río Yautepec. 2.1 INUNDACIÓN Para Smith (1996), físicamente una inundación corresponde a un nivel elevado de un flujo de agua que sobrepasa el límite natural o artificial de un río. Sin embargo, esto no puede definirse como una amenaza a menos que esté amenazada la vida de una población, sus bienes materiales o su medio ambiente. Así mismo, Smith (1996) nos menciona que en términos hidrológicos el peligro está relacionado con la altura máxima que alcanza el agua antes de desbordarse. La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA) del Departamento de los Estados Unidos, considera que las inundaciones son uno de los peligros hidrológicos más comunes sobre la superficie de la Tierra. Así mismo que, dependiendo del tipo de inundación estas pueden ser lentas y su desarrollo puede llevarse en un plazo de días. Otro tipo de inundaciones son las rápidas que pueden desarrollarse en cuestión de minutos, estas llegan a transportar una gran cantidad de escombros y suelen ser muy destructivas. En general, las inundaciones pueden ser locales o de gran magnitud. Un aspecto importante que hay que tomar en cuenta son el tipo de inundación y su origen (León, 1996). Según el proceso de origen de las inundaciones estas pueden ser divididas en tres tipos: 1.‐ Inundaciones lentas o de tipo Fluvial que corresponden a las crecidas en los cauces de los ríos. 2.‐ Inundaciones súbitas o torrenciales creadas por precipitaciones extraordinarias. 3.‐ Encharcamientos o pequeñas inundaciones las cuales están definidas por su corta permanencia. Por otro lado el Centro Regional de información sobre Desastres de América Latina y el Caribe (CRID) describe a las inundaciones como un aumento anormal del nivel de las aguas, que provoca que los ríos desborden y cubran de forma temporal el área cercana a sus márgenes. Riesgos Hidrometeorológicos 12 Análisis de la Amenaza 2009 Finalmente, el fenómeno de las inundaciones es el resultado de un evento de carácter físico que se manifiesta en un área geográfica propensa a inundarse debido a sus características topográficas. 2.2 ZONA DE ESTUDIO El municipio de Yautepec de Zaragoza se encuentra ubicado en la parte oriente del estado de Morelos; situado geográficamente entre los paralelos de 18° 47’ y 18° 57’ de latitud norte y entre los meridianos de 98° 56’ y 99° 59’ de longitud oeste, a una altura de 1210 msnm y con una extensión de 205.946 km2. Por su ubicación geográfica la mayor parte del estado de Morelos (aproximadamente el 70%) se encuentra ubicado en la cuenca del río Amacuzac, dentro de la cual se encuentra incluida la subcuenca del río Yautepec y dentro de la cual está localizada el área de estudio (Figura 2.1). Figura 2.1 UBICACIÓN DE LA SUBCUENCA DEL RÍO YAUTEPEC 2.3 METODOLOGÍA La metodología empleada en el análisis del peligro por inundaciones, corresponde a una metodología desarrollada por el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED, 2006) para elaborar mapas de peligros por fenómenos hidrometeorológicos, la cual como una herramienta de análisis, proporciona las bases necesarias en el desarrollo de la cartografía de peligros. Cabe destacar que este estudio se enfocó a un análisis hidrológico de las inundaciones para tres tiempos de retorno (2, 5 y 10 años), con la finalidad de determinar la probabilidad de ocurrencia de una inundación y el área a ser impactada ante la posible ocurrencia de este fenómeno. Riesgos Hidrometeorológicos13 Análisis de la Amenaza 2009 La metodología consiste en el desarrollo de 25 pasos (Tabla 2.1), que en conjunto permiten determinar las características hidrológicas de la cuenca. Así mismo, la determinación del área hidráulica o permisible, que hidrológicamente corresponde a un área de desbordamiento, que al ser comparada con las áreas geométricas obtenidas a partir de los cortes realizados al plano topográficos del río y su posterior verificación en campo, permiten elaborar la cartografía del peligro por inundaciones. El análisis hidrológico correspondiente a cada tiempo de retorno, abarcó del punto 12 al 25, mientras que del punto 1 al 11, corresponden a aspectos generales de la cuenca. Tabla 2.1 PASOS PARA CARACTERIZAR HIDROLÓGICAMENTE UNA CUENCA Y LA OBTENCIÓN DE LA CARTOGRAFÍA DE PELIGROS POR DESBORDAMIENTO DE UN RÍO. Número Paso Número Paso 1 Identificación del río 14 Gasto líquido 2 Delimitación y clasificación de la cuenca 15 Índice de erosión 3 Área de la cuenca 16 Gasto total 4 Pendiente media de la cuenca 17 Gasto sólido 5 Longitud del río 18 Área hidráulica ó permisible 6 Pendiente del río 19 Volumen ó gasto 7 Perfil del río 20 Análisis topográfico y área geométrica 8 Tiempos de concentración 21 Perfiles topográficos 9 Características de los suelos 22 Áreas de desbordamiento 10 Clasificación de los suelos 23 Cálculo del peligro a través de periodos de retorno 11 Cubierta vegetal 24 Probabilidad del peligro 12 Lámina de lluvia 25 Mapas de Peligro 13 Intensidad de la precipitación Finalmente, un estudio propiamente hidrológico representa una gran inversión e infraestructura. Sin embargo, en este trabajo se proporciona una visión clara de las características hidrológicas de la cuenca del río Yautepec, lo que hizo posible determinar la probabilidad de desbordamiento del río y su área de impacto. Las fórmulas empleadas para este trabajo tienen como fuente la metodología desarrollada por el Centro Nacional de Prevención de Desastres (2006). A continuación se discuten cada uno de estos pasos: 2.3.1 IDENTIFICACIÓN DEL RÍO YAUTEPEC La identificación y ubicación del río Yautepec se realizó mediante el uso de la carta topográfica Cuernavaca (E14 A59) escala 1: 50 000. En ella se ubicó y trazó el río ó corriente principal, así como las corrientes tributarias que lo alimentan y que están ubicadas dentro de la misma cuenca (Figura 2.2). Para trazar el río principal y sus tributarios se emplearon los Riesgos Hidrometeorológicos 14 Análisis de la Amenaza 2009 sistemas de información geográfica como una herramienta en la digitalización de las características hidrológicas de la cuenca. Figura 2.2 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL RÍO YAUTEPEC 2.3.2 DELIMITACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRAFICA Según Springall (1970) se llama cuenca hidrográfica al área que contribuye al escurrimiento que capta todo o parte de la corriente principal y sus tributarios. Por lo que la identificación y delimitación de la cuenca tiene como límite su parteaguas. Que según Martínez (2000) éste corresponde a la línea divisoria más alta de una elevación y que tiene por objetivo separar a una cuenca de otras adyacentes, tal y como se aprecia en la Figura 2.3. Cabe destacar que el área de estudio se encuentra contenida en una cuenca de tipo exorreica, la cual define Hubp (1989) como una depresión en la superficie terrestre con un desagüe que permite que las aguas circulen y sean expulsadas de la misma cuenca. Riesgos Hidrometeorológicos 15 Análisis de la Amenaza 2009 Figura 2.3 LÍMITE DE LA CUENCA DEL RIO YAUTEPEC. 2.3.3 ÁREA DE LA CUENCA El área de una cuenca hidrológica está definida, según el CENAPRED (2006), como la superficie que en proyección horizontal está delimitada por el parteaguas. Ahora bien, para llevar a cabo el cálculo del área de la cuenca fue necesario la elaboración de una malla representada por una cuadrícula de 1 km por lado. Dicha malla se encuentra como referencia en las cartas topográficas escala 1: 50 000 y es la empleada en este estudio. El área total de la cuenca se obtuvo contabilizando cada uno de los cuadros enteros de la malla; de la misma forma los cuadros incompletos se sumaron para obtener cuadros con las mismas dimensiones (Figura 2.4). Riesgos Hidrometeorológicos 16 Análisis de la Amenaza 2009 Figura 2.4 ÁREA DE LA CUENCA El total de cuadros contabilizados para el cálculo del área de la cuenca, quedo de la siguiente forma: 1.‐ Se contabilizaron 122 cuadros completos cubriendo un área de 122 km2 2‐ Se contabilizaron 59 cuadros incompletos cubriendo un área de 26 km2 Por lo que el área total de la cuenca corresponde a 148 km2, lo cual para Campos (1984) corresponde a una cuenca de tipo pequeña (Tabla 2.2). Tabla 2.2 TAMAÑO DE LAS CUENCAS Área Km2 Denominación < 25 Muy pequeña 25 ‐ 250 Pequeña 250 ‐ 500 Intermedia ‐ Pequeña 500 ‐ 2500 Intermedia ‐ Grande 2500 ‐ 5000 Grande > 5000 Muy Grande FUENTE: CAMPOS, 1984 2.3.4 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Según Monsalve (1999), uno de los principales factores en la generación de avenidas súbitas es la pendiente de la cuenca, ya que esta controla en buena parte la velocidad con la Riesgos Hidrometeorológicos 17 Análisis de la Amenaza 2009 que se da el escurrimiento superficial, afectando el tiempo de concentración de la precipitación en las partes más bajas. Para llevar a cabo el cálculo de la pendiente se utilizó el criterio de Nash, el cual consiste en el trazo de una malla sobre el plano topográfico del área de estudio. La orientación de la malla debe realizarse en el sentido de la corriente principal, tratando de obtener un aproximado de 100 intersecciones (10 X 10 cuadros) para el cálculo en áreas no muy grandes (250 km2). Para áreas muy pequeñas (menores a 15 km2) se trazan aproximadamente 30 intersecciones (6 X 5 cuadros). En el trazado de la malla para el área de estudio (148 km2) se consideraron 100 intersecciones (Figura 2.5), a fin de obtener una mayor certidumbre en los resultados los cuales fueron los siguientes: 1. Un total de 60 intersecciones contenidas dentro del área de estudio. 2. Cinco intersecciones no fueron tomadas en cuenta, considerándose como valores nulos, debido a que se ubican dentro de un mismo desnivel, lo que genera una pendiente nula. Figura 2.5 CUADRÍCULA PARA EL CÁLCULO DE LA PENDIENTE DE LA CUENCA Intersecciones Una vez identificada cada intersección dentro de la carta topográfica se procedió a determinar la pendiente de cada nodo o intersección, mediante la aplicación de la siguiente fórmula del criterio de Nash (1957). Riesgos Hidrometeorológicos 18 Análisis de la Amenaza 2009 = i i DesnS l (2.1) Donde Si = pendiente de cada nodo. Desn = desnivel entre las curvas de nivel que rodean al punto analizado. li = distancia mínima entre las curvas que pasan por el nodo de análisis. Finalmente, se obtuvieron para cada una de las 60 intersecciones contenidas dentro del área de estudio su ubicación, distancia, pendiente y elevación. Como se muestra en el Anexo 1. A partir de los datos obtenidos para cada una de las 60 intersecciones, se procedió a calcular la pendiente media de la cuenca, la cual se obtuvoa partir del promedio de las pendientes, como se muestra a continuación. Formula de la pendiente media de la cuenca. i C S S n = ∑ (2.2) Donde Sc = pendiente media de la cuenca. Si = pendiente en cada nodo. n = número de intersecciones, sin contar las de pendiente nulas (sin valor por encontrarse. dentro de una misma cota de nivel). Resultado 6.87096 55 0.125 Sc Sc = = Cabe destacar que para Campos (1984) la pendiente media de la cuenca es la pendiente que en promedio tiene cada punto del terreno que conforma la superficie de la cuenca. Este parámetro está relacionado con la infiltración, escurrimiento superficial, humedad del suelo y la aportación de las aguas subterráneas al flujo de los cauces. 2.3.5 LONGITUD DEL RÍO YAUTEPEC Para Martínez (2000) toda longitud de cualquier río corresponde a la distancia que recorre desde su inicio o nacimiento en la parte más alta hasta su salida de la cuenca, mientras va avanzando recibe las aportaciones de otras corrientes de la misma cuenca. Riesgos Hidrometeorológicos 19 Análisis de la Amenaza 2009 La determinación de la longitud del río Yautepec se llevo a cabo mediante la utilización de los Sistemas de Información Geográfica y la carta topográfica Cuernavaca (E14 A59) escala 1: 50 000 en formato digital. Se procedió a dibujar la trayectoria de la corriente principal y se ubicaron los puntos en donde este sufriera cambios bruscos, a partir de los cuales se determinó la pendiente media del río (Figura 2.6). Figura 2.6 LONGITUD DEL RÍO Y SECCIONES CON CAMBIOS DE PENDIENTE La longitud del río obtenida fue de 14.545 km., dentro de la cual se ubicaron las siete secciones en que fue dividida (Tabla 2.3). Tabla 2.3 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL PUNTO SECCIÓN DISTANCIA (m) ALTURA (msnm) A 1243 B A ‐B 2910.7 1225 C B ‐ C 1644.68 1215 D C ‐ D 2854.28 1208 E D ‐ E 1193.21 1203 F E ‐ F 1235.44 1200 G F ‐ G 2638.69 1170 H G ‐ H 2068.4 1146 TOTAL 14545.4 Riesgos Hidrometeorológicos 20 Análisis de la Amenaza 2009 2.3.6 PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL En el caso de las inundaciones un aspecto muy importante de analizar es la pendiente del cauce, la cual no hay que confundir con la pendiente de la cuenca. La pendiente del cauce indica las variaciones de desnivel a lo largo de su recorrido y la pendiente de la cuenca, como se mencionó anteriormente, controla en buena parte la velocidad con la que se da el escurrimiento superficial. Para determinar la pendiente media del cauce se utilizó el criterio de Taylor y Schwarz (1952), el cual como menciona el CENAPRED (2006), consiste en que la pendiente de un tramo de río se considera como desnivel entre los extremos del tramo, dividido por la longitud horizontal de dicho tramo. Para el cálculo de la pendiente total del cauce principal fue necesario determinar la pendiente de cada tramo en que fue seccionado el cauce principal (Figura 2.6). Posteriormente, con el uso de los Sistemas de Información Geográfica, se determinó la distancia y altura entre cada una de las siete secciones del río (Tabla 2.3). Posteriormente se utilizó la siguiente fórmula. 2 3 3 41 2 1 2 2 3 3 4 = , , ,....., m n m n H H H H H HH HS L L L L− − − − − −− (2.3) Donde 1 2 1 2 S = Pendiente de cada tramo. Altura del primer tramo. Altura del segundo tramo. L = Longitud del cauce entre y . H H H H = = Resultado 1 2 1 2 3 2 3 4 3 4 5 4 5 6 5 1 2 4 3 1 2 2 5 1 81 0 . 0 0 6 2 0 2 9 1 0 . 7 0 2 9 1 0 . 7 0 1 2 2 5 1 2 1 5 1 02 0 . 0 0 6 0 8 1 6 4 4 . 6 8 1 6 4 4 . 6 8 1 2 1 5 1 2 0 8 73 0 . 0 0 2 4 5 2 8 5 4 . 2 8 2 8 5 4 . 2 8 1 2 0 8 1 2 0 3 54 0 . 0 0 4 2 0 1 1 9 3 . 2 1 1 1 9 3 . 2 1 1 2 0 3 1 2 0 05 1 2 H HS L H HS L H HS L H HS L H HS L − − = = = = − − = = = = − − = = = = − − = = = = − − = = 6 7 6 7 8 7 3 0 . 0 0 2 4 3 3 5 . 4 4 1 2 3 5 . 4 4 1 2 0 0 1 1 7 0 3 06 0 . 0 1 1 3 7 2 6 3 8 . 6 9 2 6 3 8 . 6 9 1 1 7 0 1 1 4 6 2 47 0 . 0 1 1 6 0 2 0 6 8 . 4 0 2 0 6 8 . 4 0 H HS L H HS L = = − − = = = = − − = = = = Riesgos Hidrometeorológicos 21 Análisis de la Amenaza 2009 Una vez determinada la pendiente de cada uno de los siete tramos en que fue dividido el cauce principal, se procedió a calcular la pendiente media del cauce principal aplicando la formula de Taylor (1952): 2 31 2 1 2 3 m m LS l ll l S S S S ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= ⎢ ⎥+ + + +⎢ ⎥ ⎣ ⎦ L (2.4) Donde S = Pendiente media de la corriente de orden mayor. m = Número de segmentos en que se divide el cauce principal. L = Longitud del cauce principal desde su nacimiento como corriente de orden uno hasta l a salida de la cuenca. L = Longitud horizontal de los tramos en los cuales se subdivide el cauce principal. S = Pendiente de cada segmento en que se divide el cauce principal. m m 2 1 4 5 4 5 . 4 2 9 1 0 . 7 0 1 6 4 4 . 6 8 2 8 5 4 . 2 8 1 1 9 3 . 2 1 1 2 3 5 . 4 4 2 6 3 8 . 6 9 2 0 6 8 . 4 0 0 . 0 0 6 2 0 0 . 0 0 6 0 8 0 . 0 0 2 4 5 0 . 0 0 4 2 0 0 . 0 0 2 4 3 0 . 0 1 1 3 7 0 . 0 1 1 6 0 0 . 0 0 5 1 2 0 . 5 1 % ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥+ + + + + + ⎢ ⎥⎣ ⎦ S S S = = = El valor obtenido de 0.51 % de desnivel es considerado como una pendiente baja. Para el CENAPRED (2006), las pendientes consideradas como altas son las que se encuentran por arriba de los 12 %. 2.3.7 PERFIL DEL CAUCE PRINCIPAL El perfil de un cauce o perfil longitudinal, está representado por un corte topográfico con forma cóncava, el cual muestra la trayectoria sinuosa de un río (Springall, 1970). En este caso se muestra la trayectoria del río Yautepec, así como la distancia entre cada uno de los tramos utilizados para el cálculo de la pendiente media del cauce principal (Figura 2.7). Cabe destacar que la trayectoria del río está compuesta por una secuencia de terrazas a lo largo de los 15 km analizados, dando lugar a una pendiente poco pronunciada (0.51 %) y un movimiento lento de la corriente. Riesgos Hidrometeorológicos 22 Análisis de la Amenaza 2009 Riesgos Hidrometeorológicos 23 Figura 2.7 PERFIL DEL CAUCE PRINCIPAL .3.8 TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN su salida. El tiempo de concentración se calculó empleando la fórmula de Kirpich (1940): 2 Chow (1994) define al tiempo de concentración como el tiempo requerido para que una gota de agua se traslade desde un punto remoto en la cuenca hasta un punto de interés. Según Escalante y Reyes (2005) el tiempo de concentración se define como la diferencia temporal entre el inicio de la lluvia hasta el momento en que se establece el gasto de equilibrio. Es igual al tiempo de viaje de una gota de agua que avanza desde el punto más distante de la cuenca hasta 0.77 0.3850.000325C LT S = (2.5) onde Sustituyendo las variables: D Longitud del cauce principal en metros. S = Pendiente media del cauce principal. T = Tiempo de concentración en horas.c L = 0.77 0.385 0.77 0.385 0.000325 14545.40.000325 0.00512 3.97297 hrs 238.37 min C C C C LT S T T T = = = = ilibrio. En otras palabras se tendrá aproximadamente el mismo nivel de gasto en todo el río. En el caso del río Yautepec, el tiempo de concentración obtenido significa que en un lapso de 238.37 min., el gasto a lo largo del río se encontrará en equ Análisis de la Amenaza 2009 2.3.9 CARACTERISTICAS DEL TIPO DE SUELO DE LA CUENCA Para el desarrollo de esta investigación solamente se considerarondos tipos de suelos. Los suelos gruesos constituidos por rocas y gravas con arenas y poco material fino y los suelos finos que están constituidos por arcillas y limos con poca arena (Tabla 2.4). Tabla 2.4 TEXTURA DE LOS SUELOS GRUESOS Macizo rocoso FINOS Roca disgregada Gravas Limo arenoso Arena gruesa Arcilla arenosa Arena mediana Limo Arena fina Arcilla Arena limosa Arena arcillosa Fuente: CENAPRED, 2006 La distribución de las diferentes entidades edáficas en la cuenca del río Yautepec está representada principalmente por seis tipos de suelo, los cuales se describen a continuación (plan de desarrollo municipal, Yautepec de Zaragoza, 2006‐2012). Vertisol Pélico: Este suelo se caracteriza por tener más del 40 % de arcilla, que en tiempos de lluvia se expande volviéndose chicloso. En la época de secas, el suelo se endurece y agrieta. Este tipo de suelos frecuentemente presenta problemas de inundaciones; su drenaje interno es lento y su textura es fina. Este tipo de suelo comprende el 53.4 % del área de la cuenca con un total de 79 km2. Rendzina: Es un suelo principalmente compuesto de materia orgánica; característico de una topografía accidentada o con presencia de cerros. Es un suelo fino y de textura media. Este tipo de suelo comprende el 19.6 % del área de la cuenca con un total de 29 km2. Feozem Calcarico: Se caracteriza por contener más del 50 % de componente de arena y aproximadamente un 35 % de limo. Es un suelo medio, con textura de migajón arenosa. Este tipo de suelo comprende el 16.2 % del área de la cuenca con un total de 24 km2. Litosol: Son suelos pedregosos; de textura gruesa, propia de topografías accidentadas o de cerros. Este tipo de suelo comprende el 2.7 % del área de la cuenca con un total de 4 km2. Regosol: Son suelos de textura media, propia de topografías accidentadas o de cerros. Este tipo de suelo comprende el 6.7 % del área de la cuenca con un total de 10 km2. Feozem Háplico: Este suelo contiene aproximadamente un 60 % de arena y un 25 % de limo. Es un suelo medio, con una textura de migajón arenosa. Este tipo de suelo comprende el 1.3 % del área de la cuenca con un total de 2 km2. Riesgos Hidrometeorológicos 24 Análisis de la Amenaza 2009 Los diferentes tipos de suelo de la cuenca del río Yautepec se encuentran distribuidos espacialmente como se muestra en la siguiente Figura 2.8. Figura 2.8 Distribución de los suelos 2.3.10 CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE SUELO A continuación se explicarán los tres tipos de métodos empleados en campo para clasificar los tipos de suelos analizados. 1.‐ Método de consistencia cerca del límite plástico. Este método consiste en identificar “in‐ situ” si el suelo es fino o arenoso. Se toma un puño de suelo húmedo y se tratará de formar un rollo con él; si se logra hacer, esto quiere decir que el suelo es más fino que la arena y si no se logra hacer significa que contiene más arena que material fino. Por otro lado los dos siguientes métodos determinaron si el suelo pertenece a las arcillas o bien a los limos. 2.‐ Método de dilatancia. Consiste en tomar un puño de suelo húmedo y tratar de hacer una bolita pequeña de aproximadamente 1 cm de diámetro, esta deberá ser colocada en la palma de la mano, dándosele unos pequeños golpes a la mano a fin de determinar si la bolita forma gotas de agua en su superficie; si llegaran a formarse estaríamos hablando de un limo y si no fuera el caso hablaríamos de una arcilla. 3.‐ Método de resistencia en estado seco. Este método consiste en formar una bolita, la cual se dejará secando. Posteriormente se tratará de desmoronar o disgregar la bolita, si esta se disgrega rápido se dice que es un limo, en caso contrario se tendrá una arcilla. Riesgos Hidrometeorológicos 25 Análisis de la Amenaza 2009 Para aplicar los métodos antes descritos se realizaron los siguientes pasos. 1.‐ Sobre el área de la cuenca contenida en un SIG, se trazó un mallado constituido por cuadrados de un 1 km2; no siendo considerados para el análisis todos aquellos cuadros en donde no se alcanzará la mitad de un km2. 2.‐ Se ubicaron los centroides dentro del mallado. Cada centroide determinó la zona en donde se tendría que tomar una muestra de suelo para el análisis (Figura 2.9). Figura 2.9 MALLA DEL MUESTREO Y CENTROIDES Una vez determinadas las zonas a muestrear, se eligieron 69 centroides de un total de 137 que comprenden la totalidad de los mismos, cubriendo el 50 % de la cuenca. Cabe destacar que no fue posible llevar a cabo el análisis de los otros 68 puntos restantes debido a la falta de recursos e infraestructura, así como a la dificultad para accesar algunas zonas. Sin embargo, los puntos analizados permitieron cubrir el área de recorrido de río Yautepec (Figura 2.10). Riesgos Hidrometeorológicos 26 Análisis de la Amenaza 2009 Figura 2.10 CENTROIDES ANALIZADOS Finalmente, después de determinar las zonas de muestreo para la clasificación de los suelos se procedió a utilizar las metodologías descritas en el punto 2.3.10. Los resultados se muestran en el Anexo 2, con la finalidad de determinar el tipo de suelo de la cuenca. El análisis realizado sobre los diferentes tipos de suelo reveló que el tipo suelo corresponde principalmente a arcillas arenosas debido a su extensión dentro de la cuenca (Tabla 2.5). Tabla 2.5 CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE SUELOS ENTIDAD EDÁFICA ÁREA km2 TIPO DE SUELO VERTISOL PÉLICO 55 ARCILLA ARENOSA FEOZEM CALCARICO 10 ARENA LIMOSA RENDZINA 2 ARENA ARCILLOSA LITOSOL 2 ARENA ARCILLOSA 2.3. 11 CUBIERTA VEGETAL DE LA CUENCA Determinar el grado de la cubierta vegetal de una cuenca permite reconocer su tipo de vegetación, la cual puede estar dada por bosques, pastizales, suelos agrícolas o suelos desnudos. Esto debido a que hidrológicamente y como menciona Martínez (2000) la vegetación de una cuenca al igual que los suelos originarían en ella características de impermeabilidad o permeabilidad. Por ejemplo, con una vegetación densa la precipitación se infiltraría produciéndose un escurrimiento superficial diferente al suelo desnudo ya que en este el escurrimiento superficial sería mayor y erosionaría los suelos de la cuenca. Riesgos Hidrometeorológicos 27 Análisis de la Amenaza 2009 En el caso de la cuenca del río Yautepec, el tipo de vegetación corresponde al 45 % agrícola, el 25 % a selva, el 20 % a bosque, el 5 % a pastizal y el 5 % a zona urbana (Figura 2.11), lo que significa que la capacidad de infiltración de los suelos del municipio presentan permeabilidad media, debido a su textura fina. Este tipo de suelo presenta una consistencia chiclosa (punto 2.3.9). Figura 2.11 CUBIERTA VEGETAL DE LA CUENCA 2.3.12 CÁLCULO DE LA LÁMINA DE LLUVIA La lámina de lluvia está dada, según el CENAPRED (2004), por la cantidad de lluvia que precipita en un cierto tiempo, o bien por la altura o lámina de precipitación alcanzada en un sitio determinado como resultado de la intensidad de precipitación. Considerando los valores de Salas (2006) para las Isoyetas con Tiempos de retorno (Tr) de 2, 5 y 10 años con duración de 1 y 24 horas (Figura 2.12 y 2.13), se procedió a calcular la lámina de lluvia y la intensidad de precipitación para los tres Tr. Un periodo de retorno (Tr) está definido como el tiempo que, en promedio, debe de transcurrir para que se presente un evento igual o mayor a una cierta magnitud, no significa que un Tr presente una dilucidad o que en el lapso de tiempo dado un evento se repita (CENAPRED, 2006). Cabe destacar
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